Способ получения модифицированного бутилкаучука

Способ получения модифицированного бутилкаучука

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОДИФИЦИРОВАННОГО БУТИЛКАУЧУКА прививкой ал»^ кенилзамещенных ароматических соединений в среде растворителя в присутствии инициатора, отличающийся тем, что, с целью увеличения непредельности бутилкаучука и повышения эластичности, в качестве алкенилзамещенных ароматических соединений используют 8 - 10% от веса каучука ароматических углеводородов общей формулыАи. - СН2 -СН = СН - СНз»где АГ - фенил; толил; ксилил, а в качестве ин^^циaтopa применяют 1 - 2 вес.% от веса каучука перекиси бензоила.i(Лс:л :л ^ сд эоСП

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) S< (и) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Al — СН2 -СН = СН вЂ” СН3, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 2154624/05 (22) 09.07.75 (46) 23.07.83. Бюл. Р 27 (72) М.N. Гусейнов, Б.IO. Трифель, Д.Е. Мишиев, И.У. Шигаев, М.Я. Файншрайбер и A.A. Мамедов (71) Сумгаитский филиал .ордена Трудового Красного Знамени института нефтехимических процессов им. акад.

Ю.Г. Мамедалиева AH Азербайджанской ССР (53) 678.742.4-136.23-9.02(088.8) (56) 1. Колесников Г.С. Прививка полистирола к бутилкаучуку. "Пластические массы", 1967, Р 6, с. 4-5.

2. Авторское свидетельство СССР

9 211079, кл. С 08 Х 27/00.

3. Мамедов Ф.В. Синтез привитых сополимеров на основе стирола, бутилкаучука и метиЛметакрилата. "ВыСокомолекулярные соединения", 1969, т. 11А, Р 10, с. 2337-2340 (прототип).

ga9 C 08 Г 255/08; С 08 F 2 06 (54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОДИФИЦИРОВАННОГО БУТИЛКАУЧУКА прививкой ал.кенилзамещенных ароматических соединений в среде растворителя в присутствии инициатора, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью увеличения непредельности бутилкаучука и повышения эластичности, в качестве алкенилзамещенных ароматических соединений используют 8 — 10Ъ от веса каучука ароматических углеводородов общей формулы где А — фенил; толил, ксилил, а в качестве инициатора применяют

1 — 2 вес.Ъ от веса каучука перекиси бензоила.

557585

Изобретение касается получения новых полимерных материалов путем модификации исходных эластомеров для создания конструкционных материалов в шинной и резиновой промышленности. 5

Известны сгособы получения модифицированного бутилкаучука прививкой алкенилзамещенных ароматических соединений в среде растворителя в присутствии инициатора, причем в ка-)0 честве алкенилэамещенных ароматических соединений исгольэуют стирол, метилметакрилат (1 — 3) . Существенным недостатком получаемого продукта является низкая сопротивляемость разрыву, легкая полимеризуемость, что приводит к образованию разветвленного продукта и к загрязнению его гомополимером. Продукт обладает также пониженной эластичностью и непредельностью.

Цель изобретения — увеличение непредельности бутилкаучука и повышение эластичности.

Для этого по предлагаемому способу в качестве алкенилэамещенных ароматических соединений используют

8-10% от веса каучука углеводородов обшей формулы

Ar — СН2 — СН = Сн — сн, 30

An — СН вЂ” СН = CH — СН, где А r. — фенил; толил; ксилил, а в качестве инициатора 1 - 2 вес.% перекиси бензоила.

65 где Ar - фенил, толил, ксилил.

Эти соединения представляют собой прозрачную жидкость со слабым специфическим запахом и имеют следую- 35 щие физико-химические константы:

1. 1-Фенил-2-бутен:4 q„z 72

74/15 мм рт. ст.; п 1,5102; б О, 8839; мол. вес 129, непредель ность 95Ъ.

2. 1-Толил-2-бутен Й q „93

94/16 мм рт. ст.; п 1,5120;

) 4 0,8860; мол. вес 143, непредельность 94Ъ.

3. 1-(и -Ксилил) -2-бутен:t q>„ 105107/15 мм рт. ст.; n Я 1,5146; 45

< 0 0,895, мол. вес 159, непредельность 96%.

Наличие двойной связи в 1-.фенил-2-бутене, 1-толил-2-бутене и 1-(п—

-ксилил) — 2-бутене позволяет осуще- 50 ствить прививку укаэанных соединений к бутилкаучуку.

Способ заключается в получении модифицированного .бутилкаучука прививкой алкенилэамещенных ароматических соединений в среде растворителя в присутствии инициатора, причем в качестве алкенилэамещенных ароматических соединений используют 8

10 вес.% каучука ароматических углеводородов общей формулы 60

Процесс осуществляют при смешении раствора бутилкаучука в Углеводородном растворителе (бензол, гептан) с мономером 1, 2 или 3 в присутствии перекисного инициатора, компоненты берут в следующем соотношении: 100 г бутилкаучука растворяют в 500 мл бензола и при тщательном перемешивании добавляют 12 мл соответствующего мономера 1, 2 и 3. Затем в смесь при температуре 70 — 80 С добавляют перекись бенэоила (1,0 — 2Ъ по весу каучука) и ведут реакцию при перемешивании 90 мин. Реакционную массу обрабатывают 500 мл этилового спирта. Осажденный модифицированный бутилкаучук после промывки сушат под вакуумом при температуре 60 С до постоянного веса. Непредельность выделенного из раствора и высушенного бутилкаучука повышается с 1,6 до

2,4 — 2,6Ъ. увеличение концентрации соответствующего мономера в реакционной смеси выше 12 мл приводит к снижению прочностных показателей целевого про,дукта. При уменьшении содержания соответствующего мономера ниже 8 мл в реакционной смеси наблюдается снижение прочности полученного бутилкаучука вследствие уменьшения непредельности привитого бутилкаучука.

Введение менее 1Ъ инициатора (перекиси бензоила) не обеспечивает в ходе реакции прививки модифицированного мономера к бутилкаучуку.

При содержании перекиси бензоила выше 2Ъ преобладает процесс деструкции бутилкаучука над модификацией.

Пример 1. 100 r бутилкаучука растворяют в 500 мл бензола и при тщательном перемешивании добавляют

10 мл 1-фенил-2-бутена. Затем в смесь при температуре 75оС вносят перекись бензоила (1,5% от веса каучука) и перемешивают в течение

90 мин, после чего реакционную массу обрабатывают спиртом. Осажденный модифицированный бутилкаучук после трехкратной промывки сушат под вакуумом при температуре 60ОС до постоянного веса. Некоторые характеристики полученного продукта приведены в табл. 1.

Пример 2. 100 г бутилкаучука растворяют в 200 мл бензола и при тщательном перемешивании добавляют

10 мп 1-толил-2-бутена. Затем в смесь при температуре 75 С вносят о перекись бензоила (1,5% от веса каучука). Реакцию ведут при перемешивании в течение 90 мин. Реакционную массу обрабатывают спиртом. Осажденный модифицированный бутилкаучук после трехкратной промывки сушат под вакуумом при температуре 60 С о до постоянного веса. Некоторые характеристики полученного продукта приведены в табл. 1.

557585

Непредельность, мол.%

МОЛекулярный вес

1,6

52000

2,6

По примеру 1

По примеру 2

По примеру 3

2,45

1,68

Таблица 2

Режим вулканизации

Модуль при

300%ном удлинении, кгс/см

Относительное удлинение,%

Остаточное удли нение, %

Соаротивление разрыВу кгс/см моту есть, с

Бутилкаучук, модифицированный

Температура, ОС

Время, мин

Исходный (немодифицированный ) 20

19

187

192

855 36

817 40

По примеру 1

151

200 800 40

218

812 43

По примеру 2

210 790 39

223

798 41

По примеру 3

37

217 782 41

230 793 45

40

151

Стиролом и метилметакрилатом (прототип) 166-203 20-41

104 29

ВНИИПИ Заказ 6517/2 Тираж 494 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Пример 3. 100 r бутилкаучука растворяют в 500 мл бензола и при тщательном перемешивании добавляют 10 мл 1-(Н -ксилил} -2-бутена.

Затем в смесь при температуре 75аС вносят перекись бензоила (1,5% от веса каучука). Реакцию ведут при перемешивании в течение 90 мин. Реак ционную массу обрабатывают спиртом. .Осажденный модифицированный бутилкаучук после трехкратной промывки сушат под вакуумом при температуре

60 С до постоянного веса.

Некоторые характеристики полученного продукта приведены в табл. 1.

Бутилкаучук, модифицированный

Исходный (н емоди фициро ванный ) Стиролом и метилметакрилатом

Физико-механические свойства вулканизатов резиновых смесей на основе модифицированного бутилкаучука приведены в табл., для сравнения приведены свойства вулканиэата, полу5 ченного из исходного бутилкаучука с характеристиками, указанными в табл.1

Как видно из табл. 1 и 2, полученный модифицированный бутилкаучук обладает ненасыщенностью, на 40 мол.%

10 превышающей величину ненасыщенности исходного, а также улучшенными физико-механическими характеристиками вулканиэатов на его основе,что расширяет возможность использования его в шин 5 ной и кабельной промышленности.

Т а б л и ц а 1